新型多功能烟田起垄机的开发研究

蒋立茂 曾祥平 邓 佳 刘小谭 吴纯奎 谢良文

（1.四川省农业机械研究设计院，四川 成都 610066；2.中国烟草总公司四川省公司，四川 成都 610041）

1 国内外烟田起垄机研究开发现状

国外研究起垄机具的主要是日本和韩国，他们研制的起垄机，其动力主要以汽油机为主，特点是体积小、重量轻，单一作业性能好，但其价格昂贵，同时一机多用的机型也较少。

我国对小型田间作业机具研究始于二十世纪六七十年代，起步较晚，前期主要是引进消化日本、西班牙等国的机具。近年来，随着现代烟草农业的发展和国家农机购置补贴政策的实施，一些小型开沟起垄机械开始在烟区使用，但在与其配套的多种农具研究、生产上较欠缺，“重主机轻农具配套”是目前突出的问题。

2 目前存在的主要问题

2.1 一是技术水平低，高性能机具少、低档次机具多、性价比不合理。

2.2 结构复杂、装拆不便，换刀时间长，费工费时。

2.3 机具适应性不强，推广应用受限。目前在四川销量较大的微耕机，只能在比阻较小的土壤中进行旋耕作业，比阻稍大时，操作振动大，劳动强度高，作业效率低。

2.4 配套农具少，作业单一。目前省内农机市场上销售的小型耕整机主要配套农具为犁和旋耕刀，其他配套农具极少，丘陵烟区农业生产过程急需小型化、多功能的农业机械，而现成的小型耕整机又很难满足农民的需求。

2.5 起垄刀具等农机配件质量差、使用寿命短、价格昂贵、使用成本高。

3 本项研究产品的创新性

3.1 技术创新

3.1.1 小型多功能直联式旋耕机的设计开发

采用直联式结构，具有以下特点：①集成旋耕、开沟、起垄和施肥等功能；②比类似机型省油0.2L/h-0.4L/h；③耕作参数可调，能较好的满足开沟、起垄等作业的要求；④操作控制方便，操作控制手柄位于两个扶手上，多方位操作。

近年来，随着我国城市化、产业化、市场化进程的加快，尤其是战略性新兴产业的大力发展，对职业教育改革发展和高技能人才培养提出了新的更高的要求。2006年，绍兴市政府通过政校合作率先在全省建设公共实训基地，探索构建高技能人才培养的区域公共平台，并取得了明显成效。

3.1.2 旋耕起垄复合刀具的结构设计

①深耕刀具研发。研究设计刀具角度小、刀具数量配置合理的深耕刀，解决板结土壤的深松问题，提高耕作效率。②旋耕起垄复合刀具的研发。采用起垄圆盘曲面刀，同时在圆盘曲面刀之间增加旋耕培土刀，圆盘曲面刀刀盘与旋耕刀搭配组装，按螺旋排列。增设爬行板，解决行走速度不匀，局部壅土的问题。③梯形和弧形刮板组合的结构设计。梯形刮块和弧形刮板接合使用，在接合部采用曲线过渡的设计，起垄时在垄顶和垄侧壁交接处形成圆弧形，解决垄顶形成尖角、不利保持垄形的问题。④开沟器的研制。根据烟叶种植需要的底肥量，选取开沟尖的角度为38°，在两边分别设置覆土板，用于施肥后覆土。

3.2 工艺创新

刀具加工采用模具成型，经淬火和特殊表面工艺处理，具有形状和尺寸准确、不易生锈、重量轻、强度高、耐磨性好的特点。

3.3 产品结构创新

3.3.1 多功能配套农具与主机的连接组装

各种农具与主机的连接要求方便、快捷、实用，以螺栓固定、销子、卡子和挂接等方式连接，结构简单、连接稳固、操作和装拆方便，不需要专用工具拆卸，配套农具主要连接在底盘的下方和后面，操作方便，互换性强，各农具之间互相不影响。

旋耕和起垄复合刀具在耕作主轴上呈螺旋形依次排列，用螺栓固定在刀盒上，可根据需要更换不同角度的弯刀和弧面圆盘刀，使用维修、调整和拆装方便。

3.3.3 配套农具与主机的优化配置

优选深耕、施肥、碎土、开沟、起垄等配套作业农具，优化各种配套农具与主机的连接设计，互换性好、操作简单。

4 性能试验

新型多功能烟田起垄机由四川省农业机械鉴定站进行了试验，试验环境为晴天，温度15℃-18℃，相对湿度50%-70%，大气压力94.0kPa-95.5kPa，土壤为壤土，含水率26.8%，紧实度1 076kPa；作业方式为一次成型。试验结果如表1所示。

表1 多功能烟田起垄机试验结果

由性能试验可知，多功能烟田起垄机整机刚性好、震动小、操作轻便、劳动强度低；耕作起垄质量好、垄形调整方便、起垄效率高、土壤颗粒小；结构简单，拆装方便，环保节能，一机多能。

5 推广应用前景

按每台每季作业4公顷初步测算，目前四川省多功能烟田耕作起垄机需求量在30 000台左右。本项产品除可用于烟叶生产外，还可应用于马铃薯、甘薯、玉米、蔬菜、大葱、生姜等粮食经济作物栽培种植、果园管理、花卉苗圃管理以及其他农业生产环节，加上对外省的辐射推广，本项产品推广应用前景广阔。

6 社会经济效益

多功能烟田起垄机的研制与开发推动了烟草农业增效和农民增收，提高了烟叶生产装备水平，烟草农业机械化水平提高30个百分点以上。机械化深耕起垄作业效率是人工作业的40倍-50倍，减工降本明显，每亩可减少用工量10个，节约劳动力成本600元。同时，烟农种烟的劳动强度大大降低，劳动力紧缺的情况得到有效缓解，种烟成本大幅下降，比较效益显著提高，有效调动农民种烟积极性，有利于维护烟叶生产和烟农队伍的稳定，确保国家烟草工业烟叶原料安全。